基于典型壳体零件加工工艺规程及钻孔专用夹具设计

1、 机制工艺学课程设计机制工艺学课程设计设计题目：基于典型壳体零件加工工艺规程及钻孔专用夹具设计学 校：专 业：机械设计与制造 2012 级秋姓 名：指导老师：完成设计时间：目目 录录摘摘 要要.2 2绪绪 论论.3 31 1 壳体零件加工工艺规程设计壳体零件加工工艺规程设计.4 4 1.1 零件的技术要求分析.4 4 1.2 生产纲领与类型.4 4 1.3 毛培选择与确定.5 5 1.4 制定工艺路线.5 52 2 专用钻夹具设计专用钻夹具设计.8 8结语结语.9 9参考文献参考文献.1 10 01摘 要介绍了典型壳体零件的作用、应用场合，分析了零件的技术要求，为了保证加工质量，提高加工效率，

2、进行了壳体零件的机械加工工艺规程和专用机床夹具 的设计，设计的夹具操作方便、夹持稳定，减轻了劳动强度 ，具有很好的经济效益。关键词：壳体；加工工艺；夹具设计AbstractIntroducing the effect and applications of typical shell parts, the technical requirements of the parts were analyzed, in order to ensure the quality of processing and improve the efficiency, both machining technic

3、s rules to the shell parts and design of special machine fixture were carried out, the lathe fixture designed is very stable and convenient to operate, which has considerable economic benefits.Key words：shell;machining technics;fixture design2绪 论壳体是组成机器或部件的主要零件之一，起支撑和包容其他零件的作用，内部需安装各种零件，一般是由一定厚度的四壁及

4、类似外形的内腔构成的箱形体。壳壁部分常设计有安装轴、密封盖、轴承盖、油杯、油塞等零件的凸台、凹坑、沟槽、螺孔等结构。因此结构较复杂。壳体的加工质量不仅影响其装配精度及运动精度，而且影响到机器的工作精度、使用性能和寿命。本文通过对典型壳体零件的加工工艺规程和一道工序专用钻夹具的设计，大大提高了加工效率，减轻了劳动强度，也保证了零件加工精度。3第 1 章 壳体零件加工工艺规程设计1.1 零件的技术要求分析图1 所示壳体较为复杂，主要由上部的本体、下部的安装底板以及左面的凸块组成。除了凸块外本体及底板基本上是回转体。顶部有 30H7 的通孔、 12 的盲孔和 M6 的螺孔；底部有 48H7 与本体上

5、 30H7 通孔相连接的台阶孔，底板上还锪平 4-16 的安装孔 4-7。结合主、俯、左 3个视图看，左侧为带有凹槽T形凸块，在凹槽的左端面上有 12、8 的阶梯孔，与顶部 12 的圆柱孔相通；在这个台阶孔的上方和下方，分别有一个螺孔 M6。在凸块前方的圆柱形凸缘（从外径 30 可以看出）上有 20、12 的阶梯孔，向后与顶部 12 的圆柱孔贯通。从采用局部剖视的左视图和C向视图可看出：顶部有 6个安装孔 7，并在它们的下端分别平成 14 的平面。再看表面粗糙度，除主要的圆柱孔 30H7、48H7 为Ra6.3外，加工面大部分为 Ra25,少数是 Ra12.5；其余的仍为铸件表面。由此可见，该

6、零件对表面粗糙度要求不高。通过以上分析得出：零件的加工要素较多，合理的加工工艺规程和夹具设计是提高加工效率，保证加工质量的关键。41.2 生产纲领与类型某公司年产 8000 台产品，每台产品中包含 1 件壳体零件，其中备品率为 5%，废品率为 1%，零件的生产纲领 N=Qn（1+a%） （1+b%）=10 605 件/a，生产类型属于大批量生产 。1.3 毛培选择与确定（1）毛培选择零件毛坯的材料选择 ZL102，壳体类零件毛坯制造方法和箱体类零件类似， 一种是采用铸造成型，另一种是采用焊接成型。由于壳体和箱体类零件形状不规则，总体来说较为复杂，而简单铝硅合金 ZL102 具有成型容易、可加工

7、性良好，并且可用来铸造各种形状复杂、薄壁的压铸件。考虑到加工成本、时间等经济效益，选用砂型机器造型。铸件的分型面应选择 30mm 和 48mm 孔的中心线，且与上下底面垂直。（2）加工余量及毛培尺寸确定查找相关参考文献，确定机械加工余量如 表1。各个表面的毛坯尺寸只需将零件尺寸加上所查得的余量即可 。1.4 制定工艺路线（1）定位基准的选择粗基准的选择： 通过分析选择壳体零件毛坯的下表面作为粗基准。这样5加工好的上下底面可作为零件加工的精基准。同时也可以把 30mm 的毛坯孔作为零件加工的粗基准。 精基准的选择： 该壳体零件的上下底面既是装配基准，又是设计基准，用它作精基准能使加工遵循基准重合

8、的原则，实现了零件的良好定位方式，其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了基准统一的原则。此外，上下面的面积相对比较大，定位比较稳定，夹紧方案比较简单、可靠，并且操作起来也比较方便。（2）壳体零件主要表面加工方法确定根据以上对零件的工艺性分析以及各表面加工要求和加工方法所能达到的经济效益，确定各表面的加工方法如 表 2。（3）拟订工艺路线根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将 A面和 30H7 孔的粗加工放在前面，精加工放在后面，其他孔和次要螺纹孔等次要表面放在最后加工。在确定生产类型为大批量生产的情况下，选择车削中心等工序高度集中设备，可大大提高生产效率。

9、以下便是该零件的加工工艺路线 ：制模铸造时效处理清刷内腔6工序 10 粗铣壳体底面工序 20 粗铣壳体顶面，精铣壳体底面至高度 80mm 工序 30 粗镗孔 30mm,粗镗孔 48mm，并分别精镗，将孔两端倒角工序 40 钻孔 67mm 并扩至 10mm、钻 12mm 孔、钻 M6-7H 螺纹孔，并攻丝工序 50 钻底座 47mm 孔 工序 60 铣 4-7mm 孔的端面工序 70 粗铣图中凹槽 5mm28mm，精铣至图中尺寸工序 80 钻孔 8mm，并扩孔至 12mm，钻螺纹孔 2M6-7H，并攻丝工序 90 铣 30mm 的端面工序 100 钻孔 12mm，并扩孔至 20mm工序 110

10、检验 工序 120 入库7第 2 章 专用钻夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，通常需要设计专用夹具。 设计第 100 道工序中钻 12mm 孔的专用钻夹具，该夹具设计的关键点在于加工的孔不在 30mm 的孔的中心线上，而是有一定的偏心距，加工时在切削力的作用下，工件会发生偏移，从而造成加工孔的精度得不到保证。通过反复设计和试加工，在夹具体 1 上添加 8 支撑板固定在 5mm28mm 凹槽处可有效避免此问题。本夹具用于立式钻床 Z550。夹具结构如 图 2 所示。8结语 通过分析典型壳体零件的主要作用、应用场合以及技术要求，拟定了合理的加工工艺路线。并结合立式钻床Z550的工作特点，设计了工序100的专用钻夹具，操作方便，夹持稳定，提高了加工效率，产生了巨大的经济效益。9参考文献 1 郭飚.台车架体焊接组